文/訾新建 孔繁士 王宗敏

河南教科網(wǎng)：在強有力的推動下成長

文/訾新建1孔繁士2王宗敏3

網(wǎng)絡與信息技術的不斷更新對我們提出了更高的要求如。何利用網(wǎng)絡和信息技術進一步提升河南省的教育質(zhì)量和科研水平，進一步改善教育資源的不平衡狀況，是我們共同面臨的任務。

HERNET建設背景

河南省教育科研網(wǎng)（以下簡稱HERNET）的建設可以追溯到1995年。當時，鄭州大學為了推動“211工程”建設，啟動了學校校園網(wǎng)建設工作，并于1995年10月以9.6 Kb p s的速率接入中國教育和科研計算機網(wǎng)CERNET，成為河南省第一所接入CERNET的高校。此后，省內(nèi)的多所高校如河南大學、河南理工大學、河南農(nóng)業(yè)大學、鄭州航空管理學院等陸續(xù)以專線的方式接入了中國教育和科研計算機網(wǎng)。到2000年，河南省教育科研網(wǎng)取得了一定的進展，在鄭州、開封、洛陽、新鄉(xiāng)等8個省轄市建立了地區(qū)網(wǎng)絡中心，一些高校的校園網(wǎng)也初具規(guī)模。

但是，隨著廣大師生網(wǎng)絡知識的不斷普及和社會公眾對網(wǎng)絡認可度的不斷增加，計算機網(wǎng)絡已深入到大家工作、學習和生活的各個方面，原有的網(wǎng)絡狀況根本滿足不了廣大師生日益增長的網(wǎng)絡需求，問題突出表現(xiàn)在以下幾個方面：一是接入方式不統(tǒng)一，造成數(shù)據(jù)傳輸障礙，信息流通不暢。當時各高校有的租用電信和廣電的光纖，有的采用微波、DDN專線。二是網(wǎng)絡建設很不均衡，除了鄭州等8個地市之外，河南省還有10個地市沒有區(qū)域網(wǎng)絡中心。三是網(wǎng)絡連接速率普遍不高，各高校、各地區(qū)網(wǎng)絡中心的出口速率都在2Mbps以下，在2000年初，省主節(jié)點與中國教育和科研計算機網(wǎng)的連接速率僅為4Mbps，網(wǎng)絡運行緩慢。四是費用較高，因為租用其他電信運營商的長途信道，各用戶單位每年都要支付較高的通信費用。五是河南省高校校園網(wǎng)建設在全國比較落后、信息化水平普遍較低，主要網(wǎng)絡資源較少，網(wǎng)絡應用受限，利用網(wǎng)絡平臺開展管理工作更少。這些情況都嚴重限制了河南省教育信息化的建設和發(fā)展。

河南省教育科研網(wǎng)高速主干網(wǎng)建設

2000年底，河南省教育廳提出了建設河南省教育科研網(wǎng)高速主干網(wǎng)的構(gòu)想。

2001年4月份，河南省召開首次教育信息化工作會議，會上確立了以建設河南省教育科研網(wǎng)帶動全省教育信息化工作的方針，河南省教育科研網(wǎng)高速主干網(wǎng)建設工程正式啟動。建設工程分為兩個階段：

一期工程首先在鄭州、開封、洛陽、新鄉(xiāng)、焦作、許昌和平頂山等7個地市建設網(wǎng)絡骨干節(jié)點。一期網(wǎng)絡基本上圍繞鄭州為中心成星型連接，在這些城市各選擇一所大學作為城市節(jié)點，承擔省網(wǎng)在該地區(qū)的接入和管理。一期工程于2001年8月正式開通運行。

二期工程將骨干網(wǎng)絡延伸到鶴壁、安陽、濮陽、濟源、周口、三門峽、漯河、駐馬店、信陽和南陽等10個地市。二期工程于2003年建設完成，形成了以鄭州為中心的環(huán)網(wǎng)型冗余結(jié)構(gòu)。

HERNET高速主干網(wǎng)在技術方面的主要特點是：1.整個網(wǎng)絡以光纖為主要傳輸介質(zhì)，以IP為主要通信協(xié)議，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)、語音、視頻的IP一體化；2. 核心層網(wǎng)絡具有較高的承載能力，核心網(wǎng)的千兆路由器/交換機設備相互連接的帶寬為2.5Gbps至5Gbps，并具備升級至10Gbps的連接能力，進一步還可以支持密集波分復用(DWDM)技術以提供更高的帶寬；3. 具備較高的接入能力，接入節(jié)點與核心節(jié)點的連接速率至少為1Gbps，并支持QoS，流量分類，安全管理等功能；4. 通過鏈路冗余、模塊冗余、設備冗余、路由冗余等功能，提高整網(wǎng)的可靠性和自愈能力；5. 根據(jù)網(wǎng)絡應用的需要，通過豐富的QoS控制手段，支持多種IP業(yè)務，保證音頻、視頻的可靠傳輸；6.通過多層次的安全機制，為全網(wǎng)提供安全保障；7. 統(tǒng)一的網(wǎng)絡管理平臺，使用一套網(wǎng)管工具，實現(xiàn)從物理層到應用層的所有設備的統(tǒng)一管理。

HERNET最重要的創(chuàng)新是采用了IP over SONET/SDH和IP over Optical相結(jié)合的技術構(gòu)建省級教育網(wǎng)絡。整個網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)分為骨干傳輸網(wǎng)、城域網(wǎng)、接入網(wǎng)三層模式，在主干網(wǎng)的核心層，采用了POS和DPT技術，提供2.5Gbps的主干帶寬，提供全網(wǎng)的關鍵業(yè)務和運營管理，而在接入層，采用了以太網(wǎng)和IP技術來匯集各個接入點。這些技術的有機結(jié)合，有效地解決了實時和非實時業(yè)務中數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿?，做到二者的有機結(jié)合、和諧統(tǒng)一。這個在當時具有一定超前性的方案，以其優(yōu)良的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、先進的技術、高性能的產(chǎn)品選擇以及“數(shù)據(jù)、視頻、語音”三網(wǎng)合一的優(yōu)異功能，為河南省教科網(wǎng)隨后十年穩(wěn)定、高效的運行打下了堅實的基礎。

圖 HERNET網(wǎng)絡拓撲

HERNET建設成績

經(jīng)過十年的建設歷程，到2010年，河南省教育科研網(wǎng)已建成了覆蓋全省所有18個地市、23個城市節(jié)點的省級教育科研網(wǎng)高速主干網(wǎng)絡，光纖總長度2500公里；骨干網(wǎng)帶寬2.5Gbps，省網(wǎng)與CERNET連接帶寬5Gbps，比2000年底的155Mbps增長了32倍；校園網(wǎng)出口總帶寬133Gbps，其中接入HERNET總帶寬為88Gbps；全網(wǎng)共有IPv4地址574208個，信息點688443個，聯(lián)網(wǎng)計算機407302臺；接入單位104個，用戶數(shù)量140多萬；網(wǎng)絡科學研究成果顯著，網(wǎng)絡資源利用效果明顯，已成為河南省教育與科研事業(yè)發(fā)展的重要推動力。總結(jié)HERNET的建設成績，主要有以下幾點：

一是建成了國內(nèi)第一個省級2.5Gbps高速主干網(wǎng)。河南省教育科研網(wǎng)在建設方案的選擇上，采用了當時較為先進的POS技術，直接建成了2.5Gbps的高帶寬網(wǎng)絡，滿足了后來10年的網(wǎng)絡帶寬需求。遍布全省的23個城市節(jié)點覆蓋了全省所有地市，為全省的高校和教育機構(gòu)提供了良好的接入服務。

二是推動了河南省教育信息化建設工作。HERNET主干網(wǎng)的建成，有力地推動了河南省高校的信息化工作。通過連續(xù)多年的“校園網(wǎng)建設評估”、“數(shù)字化校園示范工程”、“精品課程建設”等工程，使各校的信息化工作逐步進入科學化、規(guī)范化建設的軌道，信息化建設取得了長足的進步。

三是引領了國內(nèi)省級教育網(wǎng)絡的建設潮流。近十年來，HERNET無論從網(wǎng)絡建設規(guī)模，還是網(wǎng)絡應用水平，一直走在國內(nèi)省級教育網(wǎng)絡的前列。HERNET的建設經(jīng)驗，多次被邀請在全國會議上進行介紹，為國內(nèi)其他省市的教育網(wǎng)絡建設，提供了寶貴的經(jīng)驗。

四是支撐了大量的網(wǎng)絡應用。HERNET高速主干網(wǎng)的建成，為一些重要的網(wǎng)絡應用提供了有力地支撐，例如網(wǎng)上高招錄取，數(shù)字圖書館資源共享，高校精品課程建設，現(xiàn)代遠程教育等等。

五是有效提高了高校的管理效率和管理水平。HERNET在各個高校的日常教學、科研與管理中發(fā)揮著重要的作用。近10年來，各個高校依托校園網(wǎng)開發(fā)了大量的管理系統(tǒng)，如辦公自動化系統(tǒng)、校園一卡通工程、學生管理系統(tǒng)、教務管理系統(tǒng)等，有效地提高了高校的管理效率和管理水平。

六是提升了計算機網(wǎng)絡領域的科研水平。依托HERNET建立的河南省信息網(wǎng)絡重點開放實驗室本著“開放、協(xié)作、共享”的精神，為省內(nèi)高校和科研院所提供了一個良好的網(wǎng)絡實驗平臺。各學校通過承擔的國家級和省級科研項目，鍛煉了科研隊伍，取得了一批高質(zhì)量的科研成果。

七是為河南省培養(yǎng)了大量的網(wǎng)絡人才。HERNET除了為各個高校提供網(wǎng)絡服務之外，同時也是一個良好的教學平臺。在校生除了在課堂上學習到理論知識，還可以在HERNET上獲得動手實踐的機會。近十年來，各個高校借助于HERNET，為河南省培養(yǎng)了大量的計算機網(wǎng)絡方向的高素質(zhì)人才。

建設的經(jīng)驗和體會

總結(jié)河南省教育科研網(wǎng)建設的經(jīng)驗，有以下幾個方面的體會：

第一，領導重視是前提。省教育廳領導牢牢把握教育信息化建設主線，多次對HERNET建設工作進行專題研究。2001年4月，河南省首屆教育信息化工作會議確定2001年為“河南省教育信息化年”，并決定以后每年投入1500萬元用于教育信息化建設，開啟了河南省教育信息化建設的新時代；2003年以后，省教育廳又進行了多次高校數(shù)字化校園示范工程建設，提高各高校的信息化建設水平。各高校領導對校園網(wǎng)建設的投入和關注也為省教育科研網(wǎng)的建設和發(fā)展做出了非常卓越的貢獻。

第二，科學研究是保障。為實現(xiàn)HERNET的“高起點建設、高標準管理、高質(zhì)量運行”的要求，河南省網(wǎng)中心組織開展了一系列的科研開發(fā)與技術研究，為HERNET快速發(fā)展提供了技術保障?！昂幽辖逃蒲芯W(wǎng)高速示范網(wǎng)關鍵技術及應用研究”項目獲得河南省科技進步二等獎。2007年，鄭州大學參與由清華大學等國內(nèi)眾多高校合作的“中國下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程CNGI示范網(wǎng)絡核心網(wǎng)CNGI-CERNET2/6IX”項目獲得國家科技進步二等獎。2008年，省網(wǎng)中心組織了IPv6網(wǎng)絡設備在高校校園網(wǎng)的多項業(yè)務測試，為HERNET2的發(fā)展做了技術準備。

第三，資源開發(fā)是基礎。建成了河南省高等教育文獻保障體系（HALIS），這是由30余臺高中檔服務器和存儲設備構(gòu)成的網(wǎng)絡公共服務平臺，存儲容量已達35TB，為全省高校圖書館提供了共享數(shù)據(jù)長期保存、鏡像數(shù)據(jù)庫檢索等信息服務。另外，基于HERNET提供的網(wǎng)絡平臺，河南省高校建成了校級精品課程2000多門，省級精品課程531門，國家級精品課程95門，其中本科精品課程40門，高職高專精品課程52門，網(wǎng)絡教育精品課程3門。這些資源的建設和廣泛使用，深層次提高了省教科網(wǎng)的社會效益。

第四，規(guī)范管理是抓手。為加強河南省教育科研網(wǎng)的建設與運行管理，成立了省教育科研網(wǎng)領導小組、省教育科研網(wǎng)管理委員會和專家委員會。具體采用省網(wǎng)中心、城市節(jié)點、校園網(wǎng)三級管理模式，省網(wǎng)中心設在鄭州大學，保證省網(wǎng)主干網(wǎng)的良性運轉(zhuǎn)；各城市節(jié)點負責各地市高校的網(wǎng)絡接入，對接入院校提供技術支持；各高校校園網(wǎng)獨立運行和管理。這三級管理各司其職、各盡其能，層次清晰、結(jié)構(gòu)合理，在網(wǎng)絡建設與運行過程中發(fā)揮了積極作用。

第五、推廣應用是關鍵。大力推廣網(wǎng)絡應用是教育信息化建設的根本目的，也是最大限度地發(fā)揮教育科研網(wǎng)絡作用的體現(xiàn)。2006年，省教育廳舉辦了河南省高校首屆互聯(lián)網(wǎng)應用大賽；2010年3月，又開展“河南省高校教育門戶網(wǎng)站評估”，這對網(wǎng)絡資源建設和信息化建設起到積極促進作用。依托HERNET，鄭州大學積極開展現(xiàn)代遠程教育，2002年經(jīng)教育部批準成為河南省惟一的開展現(xiàn)代遠程教育的試點院校，面向全國開展現(xiàn)代遠程高等學歷教育和非學歷教育，至2010年底，校外學習中心已達67個，開設課程610余門次，多媒體網(wǎng)絡課件17000多學時，在線自測題近13萬道、課程論壇貼子近10萬個，受益學員近10萬人。

未來建設展望

計算機網(wǎng)絡技術發(fā)展十分迅速，一日千里，河南省教育科研網(wǎng)經(jīng)過10年的建設，取得了一定的成績，可以滿足現(xiàn)在用戶的基本需求，但仍有新的困難和挑戰(zhàn)。一方面，早期采購的核心網(wǎng)設備逐漸老化，故障增多；另一方面，隨著IPv4地址資源的枯竭，IPv6逐漸成為下一代互聯(lián)網(wǎng)的標準，并開始在教育網(wǎng)上進行部署，需要進行相應的技術更新與開發(fā)。我們深感責任重大。河南教科網(wǎng)將重點從以下幾個方面做好工作：

一是繼續(xù)做好下一代互聯(lián)網(wǎng)建設。在2004年12月，鄭州大學就與清華大學、北京大學等國內(nèi)25所高校一起開通了世界上第一個純I P v 6骨干網(wǎng)——C N G ICERNET2，成為全國25個核心節(jié)點之一。省教育廳也在2010年啟動了河南教育科研網(wǎng)下一代互聯(lián)網(wǎng)HERNET2建設工程，到目前為止，河南省內(nèi)已有30多所高校開通了IPv6網(wǎng)絡，有12所院校通過HERNET2正式接入國家下一代互聯(lián)網(wǎng)主干網(wǎng)。目前，HERNET2網(wǎng)絡已正式開通，全面實現(xiàn)了對IPv6的支持。下一步，我們要繼續(xù)在省內(nèi)推廣和普及下一代互聯(lián)網(wǎng)，為接入院校做好技術支持，讓更多的用戶能夠享受到下一代互聯(lián)網(wǎng)的資源和服務。

二是繼續(xù)做好優(yōu)質(zhì)教育資源建設與共享。河南省教育信息化發(fā)展規(guī)劃中明確指出：要大力建設高校精品課程資源庫，優(yōu)質(zhì)基礎教育資源庫，以及職業(yè)、成人教育課程資源共享平臺。目前，各高校正在不斷開發(fā)新的優(yōu)質(zhì)教育資源，如鄭州大學圖書館的數(shù)據(jù)庫資源中僅中文電子資源就有30多個類別，最近又開通了“學術搜索與全文遞送系統(tǒng)”（簡稱SODI系統(tǒng)），以及大量的名師名家講課視頻系統(tǒng)。下一步，通過啟動優(yōu)質(zhì)資源共享工程，將會把各個高校的優(yōu)質(zhì)教育資源通過HERNET在全省范圍內(nèi)進行共享。

三是推動新技術在省教育科研網(wǎng)中的應用。近年來，一些新技術逐步走向成熟。如萬兆以太網(wǎng)以其高性能、高可擴展性、高安全、支持多業(yè)務應用等特點，逐步成為校園網(wǎng)建設的主流；無線局域網(wǎng)技術和移動通信技術的迅速發(fā)展，使得移動數(shù)字校園成為可能；還有“云計算”、“物聯(lián)網(wǎng)”等也將影響未來數(shù)字校園的發(fā)展方向。面對新技術的不斷涌現(xiàn)，HERNET將會通過舉辦各種技術論壇和學術交流活動，推動這些新技術在河南省內(nèi)的普及和應用。

四是進一步擴大省教育科研網(wǎng)的覆蓋面。HERNET作為一個信息高速公路已經(jīng)建成，目前服務的對象主要是高校，下一步，要積極探索為省內(nèi)其他教育部門和機構(gòu)提供更為廣泛的服務，如高職高專、中小學、偏遠地區(qū)的教育人口等，讓HERNET發(fā)揮更大的作用。

回顧過去，我們共同走過了河南省教育科研網(wǎng)快速發(fā)展的十年；展望未來，網(wǎng)絡與信息技術的不斷更新對我們提出了更高的要求。如何利用網(wǎng)絡和信息技術進一步提升我省的教育質(zhì)量和科研水平，進一步改善教育資源的不平衡狀況，是我們共同面臨的任務。

（作者訾新建為河南省教育廳副廳長，孔繁士為河南省教育廳科技處處長，王宗敏為河南省教育科研計算機網(wǎng)網(wǎng)絡中心主任，鄭州大學副校長）